JPS5894983A - 把持搬送装置におけるソフト把持ならびにソフト載置方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は把持搬送装置におけるソフト把持ならびにソフ
ト載置方法および装置に関する。

被搬送部材が例えば表面に琺瑯がけし九長尺金属棒材で
、その−万端を把持して水平に搬送するような場合には
衝撃で琺瑯層が損傷しないようにソフトに挾持して持ち
上げ、例えば把持反対趨が落下状態で載置されたり、あ
るいは把持し九ｉま載置台に摘要するごとく打ちあえっ
て載置されるようなことなく、安定した水平状態でソフ
）Ｋ載置する必要がある。ま九逆に被搬送部材が胆牢で
あっても衝撃で損傷し易い耐火材等の上で被搬送部材を
移動させるような場合には当該耐火材に衝撃を与えない
ように被搬送部材を挾持して持ち上げソフトに載置する
必要がある。

本発明は把持搬送装置に上述の如き把持および載置が要
請される場合に応するための新規なソフト把持ならびに
ソフト載置方法および装置を提供するものである。

本発明の基本思想を被搬送部材とこれをクランプする上
下のクランパの動作とを順次示す第１図（ｉ〜Ｇ）に従
って説明する。第１図（ａ）Ｋは載置台Ｂ上Ｋ例えば所
定長さの棒材である被搬送部材Ｗが紙面前後方向を軸方
向とし、その−万端部を載置台Ｂより手前方向に突き出
した水平状態で載置され、当該被搬送部材Ｗの載量台Ｂ
より突き出走部分を把持する丸め、上方および下方の所
定位瞳に上方クランパＣＬ、Ｕおよび下方クランパＣＬ
、Ｄが相対向して配置されている状態が示されている。

上記被搬送部材（以下ワークという）Ｗを把持するため
には、上方クランパＣＬ、Ｕの下降と下方クランパＣＬ
、Ｄの上昇とが必要であるが、本発明では（１）上方ク
ランパＣＬ、Ｕの下方変位限界りを搬送前および搬送後
の載置台Ｂ上のワークＷの上方表面と同一また紘黴少間
隙を保持する位置に設定するとともに１（２）下方クラ
ンパＣＬ、Ｄの上方変位力ｒを下方クランパの下方変位
力ｆより大に設定する。

このような状態において、ワークＷを把持する場合、ま
ず上方クランパＣＬ、Ｕを第１図（ｂ）に示す如く、下
方変位限界Ｌｔで下降させる。これＫｊＤ上方クラりパ
ＣＬ、ＵはワークＷの上方表面に触れるか触れない位置
で停止するので、ワークＷＫ衝撃を与えるようなことは
ない。ついで下方クランパＣＬ、Ｄを上昇させる。下方
クランパＣＬ、ＵがワークＷの下方表面に達する−と、
第１図（ｅ）　Ｋ示す如く、ワークＷは上方クランパＣ
Ｌ、Ｕと下方クランパＣＬ、ＤとＫよって挾持され良状
態になる。ところで、下方変位限界りで停止している上
方クランパＣＬ、Ｕの下方端面にほぼ接し良状態で載置
台Ｂ上に載置されているワークＷには上記上、下角クラ
ンパＣＬ、ＵおよびＣＬ、Ｄ間に挾持された瞬間および
更に続く下方クランパＣＬ、Ｄの上昇時にも上方クラン
パＣＬ、Ｕが上方へ後退するので一切衝撃が加わらない
。

即ち上記の如く下方クランパＣＬ、Ｄの上方変位力Ｆを
上方クランパＣＬ、　ｔＪの下方変位力ｆより大に設定
しであるので、下方クランパＣＬ、Ｄの上昇を上方クラ
ンパＣＬ、ＵがワークＷを介して弾性的に受容し後退す
ることとなって、ソフトな挾持が行われる。そのうえ下
方クランパＣＬ、Ｄが所定高さまで上昇を続ける間、第
１図（ｄ）　Ｋ示す如く、ワークＷは上方クランパａｔ
、、ｕの下方変位力ｆを受けつつも、当該下方変位力ｆ
を凌駕する下方クランパＣＬ、Ｄの上方変位力ＦＫよっ
てワークＷを介して後退する上方クランパＣＬ、Ｕと上
記下方クランパＣＬ、Ｄとによって充分な挟持力を４っ
て挾持されつつ安定した状態で載置台Ｂより所定の高さ
まで、持ち上げられることとなる。この場合、載置台Ｂ
上に水平状態で載首されてい友ワークＷは水平状態を維
持したまま把持され、軸方向での動揺は生じない。

次に第１図（菊に示される把持状態にあるワークＷを所
定の載置台Ｂ上に載置する場合は、第１図（・）Ｋ示す
如く、下降する下方クランパＣＬ、Ｄの下降に上方クラ
ンパＣＬ、Ｕを下方変位限界りまで追随せしめる。ワー
クＷは下方変位限界りで上方クランパＣＬ、Ｕが停止し
、下方クランパＣＬ、Ｄはさらに下降を続けるので、把
持から解放される。上述の如く下方変位限界りは載置台
Ｂ上に載置されるワークＷの上方表面と同一を九は微少
間隙を保持する位置に設定しであるので、ワークＷは載
置台Ｂ上に載置される直前まで上下両クランパＣＬ、Ｕ
、ＣＬ、Ｄとによって充分な挟持力で掴持されつつ持ち
下げられ、かつ把持よシ解放されるとほとんど同時に一
置台Ｂ上に下方クラ；パＣＬ、Ｄの下降速度に応じて載
置される。

従ってこの場合ワークＷは安定し九水平状態で持ち下げ
られ、軸方向全長にわ九って水平状態のま＼載置され、
把持反対端が挾持解放前に接触したり、あるいは解放後
に落下する事態が生ずることはカいのでワークＷまたは
載置台Ｂが衝撃をうけることはない。上方クランパＣＬ
、ＵはワークＷが載置台Ｂ上に載置されたのち、第１図
ｊ）の如く所定上方位置まで復帰する。

本発明において、下方クランパＣＬ、Ｄの上方変位力Ｆ
と上方クランパＣＬ、Ｕの下方変位力ｆとの差を如何に
設定するかは、ワークＷの重量とワークＷの把持位置に
応じて定まる把持力との関係で決定される。

本発明のソフト把持ならびにソフト載置を方法を実施す
る装置として、本発明は搬送機構と一体構造となってい
る支持部材に上下方向で相対向する如くそれぞれ固定配
置し九油圧を九は空圧シリンダと、当該シリンダによっ
て駆動される上方クランパＣＬ、Ｕと下方クランパＣＬ
、Ｄとからなる把持機構を欠のように構成する。即ち、
上方クランパＣＬ、Ｕの下方変位限界りをワークＷの形
状または大きさに応じて調整する丸めの調整機構を設け
るとともに、下方クランパＣＬ、Ｄを駆動する下方シリ
ンダＣＹ、Ｄの出力を上方クランパＣＬ、　Ｕを駆動す
る上方シリンダＣＹ、Ｕの出力より大に設定し、かつそ
れぞれのシリンダの作動回路を下方クランパＣＬ、Ｄの
上方変位時には当該下方クランパＣＬ、Ｄが下方変位限
界ＬＫＩる上方クランパＣＬ、ＵをワークＷを介して上
方変位可能に、また下方クランパＣＬ、Ｄが下方変位時
には上方クランパＣＬ、Ｕが下方変位限界まで下方クラ
ンパＣＬ、Ｄの下方変位にワークＷを介し追随して下方
変位可能に設定する。

上記下方シリンダＣＹ、Ｄの出力を上方シリンダＣＹ、
Ｕの出力よシ大にする構成としては、下方シリンダＣＹ
、Ｄの径を上方シリンダＣＹ。

Ｕの径より大とし、両シリングへの作動圧を一定とする
ように設定するか、あるいは両シリンダの径を同一とし
、下方シリンダＣＹ、　Ｄへの作動圧を上方シリングＣ
Ｙ、Ｕへの作動圧よシ大に設定すればよい。

本発明を第２図（ａ）に示すマニプレータの腕部１の先
端の把持機構に実施し九場合を例として第２図（ｂ）お
よび（、）に従って説明する。

ワークＷの把持機構は、支持部材１１の上枠１１Ｕの外
側に固定され九油圧または空圧シリンダＣＹ、Ｕの上枠
１１Ｕを貫通してコ字状枠内へ延びるロッドＲＵの先端
に装着された上方クランパＣＬ、Ｕと下枠１１０の外側
に固定された油圧または空圧シリンダＣＹ、　Ｄの下枠
１１Ｄを貫通してプ字状枠内へ処びるロッドＲＤの先端
に装着され九下方クランパＣＬ、Ｄとよシなっている。

搬送機構は把持機構が搬送開始前には第１図（、）に示
す如く、上方クランパＣＬ、Ｕと下方クランパＣＬ、Ｄ
とを一方の載置台Ｂ上の９−りＷを上下方向から挾持可
能な位置におき、また搬送後には第１図（φ）Ｋ示す如
く、ワークＷを他方の載置台Ｂ上に載置して後退した上
方クランパＣＬ、Ｕと下方クランパＣＬ、Ｄとをそれぞ
れの載置台ｌ上のワークＷと相対的位置関係において同
一位置におくように設定されているものとする。

下方シリンダＣＹ、Ｄの径は上方シリ”ンダＣＹ。

Ｕの径より大に設定され、かつ両シリンダＣＹ、　Ｄ、
　ＣＹ、　Ｕは単一の圧力源２に接続する例えばソレノ
イドＳＱＬ、１およびソレノイド８０Ｌ、２によって切
や換えされる４ポ一ト３位置切換弁Ｖを介するそれぞれ
の作動回路によって供給される同一作動圧で駆動される
ようになっている。上方シリンダＣＹ、Ｕの作動回路に
はソレノイド８０Ｌ、３およびソレノイドＳＱＬ、４に
よってそれぞれ切少換えとなる２ボ一ト２位置切換弁、
内部パイロット式逆止め弁封シケンス弁（以下パイロッ
ト式シーケンス弁という）Ｐ８．Ｕならびに逆止め弁付
き単独配管Ｍが、を九下方シリンダＣＹ、Ｄの作動回路
にはパイロット式シーケンス弁Ｐ８゜Ｄが第２図（ｂ）
の如く配設されている。上方シリンダＣＹ、Ｕのロッド
ＲＵにはＬ字型の部材２の一方端が固定され、当該部材
２とその他方端の例えばコ字状支持部材１０所定位置で
上枠１１Ｕを摺動可能に貫通して外側まで延びた突出部
分の外周ネジ部に螺合する雌ネジ部を有するストッパ３
とで下方変位限界調整機構を構成していて、ストッパ３
の螺進位置によってロッドＲＵの最前進位置を調節可能
である。

上記構成からなる装置を用いてワークＷを把持する場合
には、先ずソレノイドＳＱＬ、　１およびソレノイドＳ
ＱＬ、３をＯＮとする。これによ抄圧力源旦からの作動
圧は上方シリンダＣＹ、ＵＯａ室にか＼す、その結果上
方クランパＣＬ、ＵはワークＷの上方表面と同一また紘
微小間隙を保持する位置にＩＩ！Ｉされている下方変位
限界Ｌｔで下降する。上方クランパＣＬ、Ｕが下方変位
限界して停止すると、尚誼上方シリンダＣＹ、Ｕの１室
への回路の作動圧が高まるのでパイロット式シーケンス
弁ＰＳ。

Ｄが作動（ｏｐ＠ｎ）　して下方シリンダＣＹ、Ｄのａ
室へも作動圧がか＼シ、その結果下方クランパＣＬ、Ｄ
は上昇を開始する。下方クランノ（ＣＬ、Ｄが上昇して
ワークＷの下方表面に接触した時点またはそれよ転微小
な上昇をした時点で、上方クランパＣＬ、Ｕと下方クラ
ンノくＣＬ、ＤとによりワークＷは挟持状態となる。

［−かし、下方クランパＣＬ、Ｄは、更に上方の所定高
さまで上昇するようにロッドＲＤのストロークが設定さ
れているので更に上昇を続ける。その結果、下方クラン
パＣＬ、　Ｄの上方変位力Ｆより小さい下方変位力ｆに
設定されている上方クランパＣＬ、ＵはワークＷを上昇
する下方クランパＣＬ、Ｄとの間に挟持し九マ＼後退を
強いられることとなり、ワークＷは挟持の瞬間には衝撃
を受けることなく挾持され、ついで充分な挾持力によっ
て挟持されつつ安定状態Ｖ・水平を維持し九１１所定高
さまで持ち上げられる。伺この場合上方シリンダＣｙ、
　ＸＪの１室の流体はソレノイド８０Ｌ、３によって導
通と表っている弁を逆流のうえ下方シリンダＣＹ、Ｄの
１室への流れに合流し、同時に上方シリンダＣＹ、ＵＯ
ｂ室へは単独配管Ｍを介してタンクＭｔ内の流体が吸引
力によって供給（Ｓｕｐ、）される。

かくして把持され九ワークＷは搬送機構によって所定位
置まで搬送される。

ワークＷを所定位置に載置する場合には、ソレノイド８
０Ｌ、２およびソレノイド８０Ｌ、４をＯＮ　とすると
ともにソレノイドＳＱＬ、３をＯＦＦとする。圧力源旦
からの作動圧は同時に上方シリンダＣＹ、ＵＯａ室およ
び下方シリンダＣＹ、Ｄのｂ室にか＼す、その結果下方
クラ７パＣＬ、Ｄは下降し、上方クランパＣＬ、　ｔＪ
４ワークＷを介して追随して下降する。従って上下両ク
ランパＣＬ、Ｕ、ＣＬ、Ｄ間に挾持されていたワークＷ
は充分な挟持力で挾持されたまま安定状態・・・水平を
維持したまま下降する。

上方クランパＣＬ、ＵＫは下方変位限界りが設定されて
いるので、上記下降は当該下方変位限界りで停止となり
、その後ワークＷは上方クランパＣＬ、Ｕかも離れ下方
クランノ＜ａｔ、、ｎ上に乗った状態とはなるが、上記
下方変位限界りが前述の如く所定位置に設定されている
ので、下方変位限界りで上方クラ７ノ＜ＣＬ、Ｕが停止
すると殆んど同時にワークＷＦｉ載置台Ｂ上に載置され
ることとなり、水平を維持したま＼下降する下方クラン
ノ＜ＣＬ、Ｏの圧力流体流量調整によって定まる下降速
度での水平な着地が行われ、ワークＷも載置台Ｂもとも
に衝撃を受けることはない。下方クラｙノくＣＬ、Ｄは
所定位置でその下降を停止するが、これにより下方シリ
ンダＣＹ、Ｄのｂ室への回路の作動圧が高まる結果、ノ
（イロット式シーケンス弁Ｐ８．Ｕが作動（・Ｐ＠！ｌ
）して、圧力桿旦の作動圧が上方シリンダＣＹ、Ｕのｂ
室へか＼り始める。この時点でンレノイドＥＩＯＬ、　
４をＯＦＦとすると同時にルノイド８０Ｌ、８をＯＮと
すれば上方クランノ＜ｅｘ、、ｕは所定高さまで上昇し
、これによって把持機構の載置動作は完了し、ついで搬
送機構は次のワークＷに備えるため復帰する。

以上述べた実施例では下方シリンダＣＹ、　Ｉ）の径を
上方シリンダＣＹ、ＵＯ径より大とし、かつ同一作動圧
を供給して下方シリンダｃｙ、Ｄの出力を上方シリンダ
ＣＹ、　Ｕの出力より大とした場合を挙げて説明したが
、上下両シリンダの径を同一にし、下方シリンダへの作
動圧を上方シリンダへの作動圧より大として下方シリン
ダの出力を上方シリンダの出力より大とすること龜公知
の油空圧回路構成によって可能である。

本発明はまた第３図に示す如き上下のクランパｃＬ、　
Ｕ’　、ＣＬ、　Ｄ’が多連装となっているウオーキン
グ、クランパにも適用される。仁の場合上方クランパＣ
Ｌ、　Ｕ’と下方クランパＣＬ、　Ｄ’はそれぞれ横送
り用シリンダ４１によって左右方向へ揺動可能な枠体４
２の上方および下方に固定配置された上方シリンダＣＹ
、　Ｕ’および下方シリンダＣＹ、　Ｄ’のそれぞれの
ロンドの先端に固定されている。上方クランパＣＬ、Ｕ
’の下方変位限界を調整する調整機構は、上方クランパ
ＣＬ、Ｕ’の変位動作が左右平均と々る如く案内するガ
イドバーＧＢの上方端のストッパー８と、当骸ストッパ
ＳとガイドＧとの関に介挿され丸駒部材にとからなシ、
駒部材にの厚みＫよつそワークＷの大きさに応じた下方
変位限界りの設定が可能に構成されている。上下両シリ
ンダＣＹ、　Ｕ’　、ＣＹ、　Ｄ’を駆動する丸めの回
路構成および動作は前述実施例と同様で、例えば棒材Ｗ
の１方端部のみを重油加熱炉内や誘導加熱炉内の１方側
に挿入し、炉外にある他方端部を把持部として炉に内張
すされている衝撃に極めてもろい耐火材ｓ上におかれ丸
棒材Ｗを、所定時間間隔ととに挾持、持ち上げ、搬送軸
よび載置を順次繰シ返しつ＼歩進せしめ、他方１１に至
る間にワークＷの炉内挿入部を所定温度Ｋｔで昇温加熱
するような場合に用いれば、ワークＷを水平状態でソフ
ト把持し、水平状態でソフト載置が可能な本発明の効果
が極めて顕著に発揮される。

賞本発明は部材の一方端のみを把持して搬送する場合の
みならず、中央部を把持する場合であっても適用され、
同一の効果を得られること社勿論である。

本発明によれば、 （１）　　ワークは上方クランパの下方変位力をうけな
がらも上方変位する上方クランパと上方変位する下方ク
ランパによって挾持されつつ持ち上げられるので、安定
した水平状態での極めてソフトな把持が可能となシ、 伐）上下両クランパによって載量直前まで把持されて安
定し九水平状態で持ち下げられるので極めてソフトな載
置が可能となり、（３）　　これを実施する丸めの構成
本簡易であって種々の把持搬送装置に実施可能であるの
で極めて実用性の高い発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）〜（ｇ）は本発明の基本思想を説明する丸
めの被搬送部材と上下のり２ンノくの動作との位置関係
をそれぞれ順次示す正面図、第２図（ａ）Ｆｉ本発明を
実施したマニプレータの把持機構の正面図、第２図（ｂ
）は本発明実施例における油圧シリンダの作動回路図、
第２図（、）は本発明実施例における時間の経過に従っ
て行われる各部の動作を説明するための縮図、第３図は
本発明の他の１１！施例を示す正面図である。 １．４１・・・搬送機構　　１１，１１Ｕ。 １１Ｄ、４２・・・支持部材　　２，３およびＳ、Ｋ・
・・下方変位限界調整機構　　Ｗ・・・被搬送部材　　
ＣＬ、Ｕ・・・上方クランパ　　ＣＬ、Ｄ・・・下方ク
ランパ　　Ｆ・・・下方クランパの上方変位力　　ｆ・
・・上方クランパの下方変位力Ｌ・・・下方変位限界　
　ＣＹｏ、Ｕ・・・上方シリンダＣＹ、Ｄ・・・下方シ
リンダ 特許出願人 高周波熱錬株式会社 代理人　弁理士　　小　　林　　　傅 第１図 （Ｑ）　　（ｂ）　　（Ｃ）　　（ｄ）（＠）　　（ｆ
）　　（９） 第２図　（０） １Ｄ 第２図（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、）被搬送部材を上方クランパと下方クランパとで把
   持して搬送のうえ載置する場合に、下方クランパの上方
   変位力を上方り２ンパの下方変位力より大とするととも
   に、上方クランパの下方変位限界を搬送前および搬送後
   の所定載置位置における被搬送部材の上ｉｓ面と同一ま
   たは微少間隙を保持する位置とし、被搬送部材を把持す
   る際には、下方変位限界まで変位せしめ九上方クランパ
   と、すくなくとも上記上方クランパの下方変位限界まで
   の変位後に被搬送部材に接触するように゛上方変位せし
   める下方クランパとによって被搬送部材を挾持しつつ、
   さらに上方変位を続ける下方クランパと当該下方クラン
   パの上方変位力に押されて上方変位を強いられる上方ク
   ランパとによって被搬送部材を所定高さまで持ち上ける
   ようＫＬ、被搬送部材を載置する際には、下方クランパ
   の下方変位に上方クランパを追随して下方変位せしめ、
   上方クランパが下方変位限界まで変位する間土方クラン
   パと下方クランパとにより被搬送部材を挾持するように
   したことを特徴とする把持搬送装置におｙるソフト把持
   ならびにソフト載置方法。 ２）搬送機構と一体構造の支持部材に上下方向で相対す
   る如くそれぞれ固定配置した油圧ま九は空圧シリンダに
   より駆動される上方クランパと下方クランパとの上下方
   向への変位運動を用いて被搬送部材を把持し、搬送機構
   によって搬送のうえ載置する把持機構において、上記上
   方クランパの下方変位限界を調整する調整機構を設け、
   上記下方シリンダの出力を上方シリンダの出力よ）大に
   設定するとともに、下方クランパの上方変位時には幽該
   下方クランパが下方変位限界にある上方クランパを被搬
   送部材を介して上方変位可能に、また下方クランパの下
   方変位時には蟲皺下方クランパの下方変位に上方クラン
   パが下方変位限界まで被搬送部材を介して追随して下方
   変位可能にシリンダの作動回路を設定し九ことを特徴と
   する把持搬送装置におけるソフト把持ならびにソフト載
   置装置。